Die RWTH Aachen und Trox möchten mit einem ersten Zwischenbericht eines laufenden Forschungsprojekts eine Diskussion anregen. Im Zuge des Projekts zur Reduzierung von CO2-Emissionen zentraler RLT-Anlagen wird untersucht, wie verbrennungsbasierte Wärmeerzeuger von zentralen Lüftungsanlagen durch Wärmepumpen ersetzt werden können.
Vor einem Jahr wurde am Lehrstuhl für Gebäude- und Raumklimatechnik der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung ein Forschungsprojekt zur Reduzierung von CO2-Emissionen zentraler Raumlufttechnischer-Anlagen (RLT) gestartet. Kooperationspartner der RWTH Aachen ist der Lüftungs- und Klimatechnikhersteller Trox GmbH aus Neukirchen-Vluyn. Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderte Projekt startete im Januar 2024 und ist auf drei Jahre angelegt. Ziel des Forschungsvorhabens ist nach Angaben der Projektpartner die systematische Entwicklung und Integration von Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln in zentralen Lüftungsanlagen unter Berücksichtigung folgender Hauptaspekte:
– Untersuchung von potenziellen Verschaltungskonzepten von Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln und zentralen RLT-Anlagen
– Demonstration des Potenzials zur Erhöhung der Energieeffizienz unter Einhaltung des thermischen Komforts
„Bis zu 90 % der Wärmeenergie im Gebäudesektor wird aktuell mit verbrennungsbasierten Heiztechniken wie Heiz- oder Brennwertkesseln bereitgestellt. Zur Erreichung der Klimaneutralität im Gebäudesektor ist jedoch die Verdrängung fossiler Energiequellen durch regenerative Energiequellen essenziell“, sagt Tobias Fröhlingsdorf, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der RWTH Aachen. In diesem Kontext würde die Wärmepumpe eine Schlüsselrolle einnehmen. Im Forschungsprojekt „Maximale Ressourcenschonung durch optimierte Integration von Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln in RLT-Anlagen (kurz: WP-RLT)“ untersuchen die Projektpartner RWTH Aachen und Trox das Potenzial der Wärme- und Kältebereitstellung in einer RLT-Anlage durch eine reversierbare Wärmepumpe mit natürlichen Kältemitteln. Anhand einer Simulationsstudie mit validierten Modellen aus Experimenten wird ein Planungsleitfaden erstellt. Dieser soll Hinweise zur Planung, Auslegung und dem Betrieb von integrierten Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln in RLT-Anlagen beinhalten.
Die beiden Projektpartner haben nun für den Betrieb der Wärmepumpe CO2 (R-744) als Kältemittel gewählt. Warum CO2 anderen natürlichen Kältemitteln wie Propan oder Ammoniak vorgezogen wurde, welche Herausforderungen sich hieraus ergeben und was mithilfe eines Demonstrators erprobt werden soll, zeigt ein erster Zwischenbericht. Die RWTH Aachen und Trox erhoffen sich dadurch übergreifend eine Diskussion mit anderen Unternehmen oder Forschungsprojekten.
Der Zwischenbericht zum Forschungsprojekt steht als PDF unter „Anhänge“.
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